Cómo configurar paneles solares fuera de la red
Los paneles solares y la vida fuera de la red son como la mantequilla de maní y la jalea: van bien juntos.
Cómo configurar paneles solares fuera de la red
Si bien permanecer fuera de la red puede generar muchos beneficios tanto para el medio ambiente como para usted, hay una forma correcta de hacerlo y una incorrecta.
Elegir vivir fuera de la red pero seguir dependiendo de generadores de gas no es tan ecológico y eficiente como usar energía solar.
Únase a nosotros para mostrarle cómo configurar paneles solares fuera de la red y conectar ese chico malo a su sistema.
¿Qué significa estar fuera de la red?
La definición estándar de vivir fuera de la red significa no depender de los servicios públicos, especialmente en forma de electricidad. En otras palabras, no tiene cables eléctricos ni sistemas de tuberías subterráneas que lo conecten al suministro municipal.
Los usuarios fuera de la red obtienen el agua de la perforación de un pozo y usan una bomba que no depende de la energía de la red. Otra forma es desarrollar un manantial cercano en la propiedad.
Pero ¿y el poder?
Muchos de los que eligen vivir fuera de la red utilizan generadores de gas, propano o diesel para proporcionarles la energía que necesitan. Sin embargo, esta no es la forma más saludable de llevar un buen estilo de vida fuera de la red. El gas obtenido de la quema de combustibles fósiles daña el medio ambiente, ya que son los principales contribuyentes al calentamiento global.
Hacer uso de este combustible también aumentará su huella de carbono. Esto se debe al proceso de producir grandes cantidades de dióxido de carbono, atrapando el calor en la atmósfera. Los recursos energéticos de combustibles fósiles también disminuyen el dinero en su cuenta bancaria. Estos combustibles no son renovables y eventualmente se acabarán. Sin embargo, aquí es donde entra la energía solar.
Energía solar fuera de la red
La energía solar no depende de la quema de combustibles fósiles, por lo que no emitirá toxinas dañinas a la atmósfera.
La energía solar proviene del sol, que es un recurso natural que no desaparecerá en el corto plazo. Eso hace que la energía solar sea una solución renovable y ecológica para quienes desean vivir fuera de la red.
Vivir fuera de la red con energía solar puede significar instalar paneles solares en camionetas o vehículos recreativos o configurar una cabina fuera de la red con generadores solares. Dependiendo de cuántos electrodomésticos tenga y quiera usar en su RV, puede colocar fácilmente una serie de paneles solares portátiles en la parte superior de su RV.
Sin embargo, estos residentes fuera de la red evitan mezclar paneles solares de diferentes vatios , ya que reduce el voltaje y la corriente de salida. Esto significa que sus vehículos recreativos y cualquier otra cosa que esté conectada a su panel no extraerán el rendimiento óptimo.
Beneficios de vivir fuera de la red
Ahorrar dinero
Dado que los combustibles fósiles son un recurso finito, es natural suponer que sus precios aumentarán a medida que más personas los demanden. Y dado que tantos propietarios utilizan combustibles fósiles como su principal fuente de electricidad, también será evidente un aumento en sus facturas de electricidad.
Elegir desconectarse de la red y hacerlo con energía solar le ahorrará dinero al disminuir su factura eléctrica mensual. Sí, el costo inicial de comprar el equipo solar puede ser alto, pero las bajas tarifas mensuales lo compensan con creces. Vivir fuera de la red y hacer uso de la energía solar agrega $0 a su factura de electricidad.
Las únicas tarifas de las que deberá tener cuidado son el precio inicial de los paneles solares, así como el mantenimiento en caso de que ocurran errores en el futuro. Por mucho que desee que un profesional lo ayude a configurar todo, el proceso de conectar todo lo que necesita en su estilo de vida fuera de la red a los paneles solares no es complejo.
Si tiene un conjunto de herramientas y conocimientos básicos sobre cómo funcionan los paneles solares, por ejemplo, cómo cargar varias baterías con un panel solar , entonces no debería tener problemas para comenzar.
Sin embargo, si no se siente lo suficientemente cómodo para instalar los paneles solares por su cuenta, lo más probable es que dondequiera que compre su panel solar, un equipo saldrá al campo y le dará cotizaciones.
Estilo de vida libre de interrupciones
No estar conectado a la red significa que no tendrás que lidiar con cortes de energía. Estas perturbaciones son inconvenientes al principio, pero se ha demostrado que son estresantes a largo plazo, ya que sus electrodomésticos pueden dañarse si se apagan abruptamente cada pocos días.
Los apagones pueden durar un par de horas, y algunos provocan que se corte la energía durante varios días. La causa de estos apagones puede ser un clima terrible, como fuertes tormentas y vientos helados, los cuales dañan las líneas eléctricas del exterior. También conduce a la sobrecarga de los cables y transformadores, lo que hace que fallen.
Dado que los sistemas solares almacenan energía y no dependen de ninguna fuente de energía que no sea el sol, elegir desconectarse de la red garantizará que nunca tenga problemas de cortes. Sí, si usa generadores y baterías que funcionan con combustible mientras vive fuera de la red, no tendrá problemas de apagones. Pero elegir la energía solar mientras está fuera de la red garantiza que está utilizando una fuente de energía totalmente natural y reduce su huella de carbono.
¿De qué sirve elegir vivir fuera de la red y aun así lograr dañar el medio ambiente usando generadores a gas? No es el camino a seguir.
Desea desconectarse de la red para ayudar a proporcionar electricidad para que pueda reducir su huella de carbono, minimizando el efecto negativo que el consumo de combustibles fósiles tiene en el medio ambiente.
Flexibilidad y Libertad
Una vez que elige vivir fuera de la red, ya no está atado a la red y actúa independientemente de las compañías eléctricas. Yno necesita vivir en un área con energía residencial que funciona con energía suministrada desde la red.
Si desea vivir en un área que favorece las vistas montañosas y boscosas en lugar de áreas residenciales con casas, vivir fuera de la red le brinda esa opción. Usted toma el control de la energía que está usando, lo que significa que puede predecir con precisión su consumo y costos diarios de energía.
Configurando todo
Ahora que hemos cubierto los conceptos básicos, comenzamos a prepararnos para configurar todo.
Que necesitas
Antes de desglosar todo lo que necesita saber al instalar paneles solares fuera de la red para su sistema solar, debe asegurarse de tener lo siguiente:
- un panel solar
- Controlador de carga
- Batería
- Inversor
El panel solar aprovecha la energía del sol y la convierte en energía eléctrica. El panel solar está conectado al controlador de carga y carga la batería, evitando que se sobrecargue y descargue.
Las baterías para paneles solares se utilizan para almacenar la energía generada por el panel solar durante el día.
Finalmente, tenemos el inversor, que convierte la corriente continua de la batería en corriente alterna utilizable.
Averiguar las necesidades solares
Saber para qué utilizará exactamente su panel solar fuera de la red lo ayudará a comprender qué potencias debe tener en cuenta cuando esté en el mercado.
Para ello, calcule su consumo diario de energía. Esto se hace multiplicando los vatios de un electrodoméstico por el tiempo estimado que pasa usándolo.
El vatio de un electrodoméstico normalmente se encuentra en la etiqueta posterior, pero también puede usar un vatímetro para obtener el vataje. Hay muchas calculadoras en línea para ayudar con las matemáticas, pero veamos un ejemplo práctico y cómo lo calcularías.
Si tiene un conjunto de 2 bombillas de luz LED que tienen una potencia total de 6 W y las usa durante 6 horas, multiplicaría los 6 W por las 6 horas y terminaría con 12 vatios-hora. Haces esto para todos tus electrodomésticos y sumas los vatios-hora, lo que te da la cantidad total de vatios-hora que usas en un día.
El panel solar
Cuando se trata de elegir el panel solar aislado perfecto para su sistema, tiene tres opciones. Un panel solar monocristalino, policristalino o de película delgada. Los primeros son los más eficientes ya que utilizan una única fuente de silicio. Sin embargo, los más eficientes tienden a ser los más caros.
Los paneles monocristalinos tienen una estética limpia que seguramente combinará con su configuración fuera de la red, pase lo que pase. La mayoría tiene un color uniforme oscuro y el tamaño del panel en sí es más pequeño que el policristalino, ya que son más eficientes, lo que significa que cubren un área más pequeña.
El policristalino es una mezcla de varias fuentes de silicio, lo que lo hace menos eficiente y más económico. Estos se recomiendan si tiene un presupuesto ajustado pero aún desea vivir una buena vida fuera de la red. Son de diferentes tonalidades debido a las diversas estructuras cristalinas, y en términos de rendimiento, rinden un 10% menos que los paneles solares policristalinos a altas temperaturas.
La película delgada cuesta menos que ambos contendientes, ya que es la menos eficiente. Sin embargo, esto se usa principalmente para aplicaciones comerciales para colocar en el techo de un RV. Se difunden sobre un sustrato y el panel tiene un aspecto más endeble en comparación con los otros dos.
Dimensionamiento del panel solar
Una vez que haya decidido qué tipo de panel solar desea, comience a dimensionar el panel solar.
Esto depende de parámetros como los vatios-hora calculados de sus electrodomésticos, las horas pico de sol en su área y la eficiencia del sistema.
Horas pico de sol
Ya calculamos el total de vatios-hora, así que echemos un vistazo a las horas pico de sol, que posiblemente sea el factor más importante cuando se trata de comprar un panel solar. Las horas pico de sol son el número de horas por día en las que la irradiación solar promedio de la luz solar es de 1000 W por metro cuadrado.
Normalmente consultaría un diagrama que le permita leer las horas pico de sol a escala global y determinar las horas de sol en su ubicación. Hay muchos atlas solares globales disponibles en línea y todos realizan la misma función.
Eficiencia del sistema
Por último, está la eficiencia del sistema. Cuando compra un panel solar, es imposible esperar que obtendrá el nivel de potencia nominal. Hay ciertas pérdidas asociadas con la disminución de potencia.
La pérdida por suciedad es la pérdida debida a la deposición de polvo que se encuentra en el panel solar, la pérdida por sombreado es la pérdida debida a obstáculos que interfieren con la luz que brilla en los paneles, y luego la pérdida de cableado es la pérdida causada por cables incorrectos o deteriorados en el panel solar.
En el peor de los casos, puede esperar una pérdida de eficiencia de alrededor del 70 % si su panel solar se ve afectado por todas estas pérdidas. Para calcular la calificación del panel solar, toma su valor de consumo de energía diario y lo divide por las horas pico de sol multiplicado por la eficiencia del sistema.
Desea asegurarse de comprar el panel solar nominal más cercano que esté cerca de la cantidad de su cálculo. Asegúrese de que el voltaje del panel solar sea el mismo que el voltaje general del sistema, ya que usamos esos valores.
La batería
Las baterías se clasifican por su aplicación y construcción, y la química. El primero se refiere a baterías automotrices y de ciclo profundo, mientras que el segundo describe los productos químicos dentro de la batería, como plomo-ácido, iones de litio y cadmio niquelado.
Las baterías de plomo-ácido son más asequibles, pero el costo viene con el mantenimiento regular y no tienen una vida útil tan larga en comparación con las de iones de litio.
La batería de iones de litio es una batería premium con una vida útil más larga y una mayor eficiencia, pero el costo es que es más caro. Las baterías de litio se cargan igual que las baterías normales, solo que lo hacen más rápido.
El tamaño de la batería depende del consumo diario de energía, el voltaje del sistema y la profundidad de la descarga.
Conectar las baterías en serie significa que el voltaje aumentará, mientras que las conexiones en paralelo aumentarán la capacidad de la batería. Cuanto mayor sea el voltaje general del sistema, menor será la pérdida de energía y mayor será el rendimiento.
Finalmente, la profundidad de descarga de la batería, o DOD, es el porcentaje de la capacidad de la batería que se puede drenar de manera segura sin dañar o dañar la batería. El 50% normalmente se considera una buena práctica como medida de DOD.
La capacidad de la batería se iguala al consumo de energía diario medido en vatios-hora dividido por el voltaje del sistema multiplicado por el porcentaje de DOD. Debe quedar con un valor medido en amperios-hora por voltios, por ejemplo, una batería con un tamaño de 120AH/12V.
Lo mejor es comprar una batería cuyo voltaje se relacione estrechamente con sus cálculos, ya que estos cálculos se basan en sus valores.
Instalación del Panel Solar
Configurar el panel solar en sí no es demasiado complicado. La mayoría de los paneles solares de 200 vatios tienen soportes de perforación o soportes que deben atornillarse o perforarse. Además, muchos paneles solares que compre vendrán con un manual de configuración para que pueda comenzar con todo.
Una vez que los soportes estén abajo, puede comenzar a buscar el controlador de carga perfecto. Sin embargo, si tiene un sistema o una batería más grande, puede optar por dos controladores de carga y un sistema de panel solar .
Controladores de carga
Los controladores de carga se colocan entre un panel solar y un banco de baterías. Su función principal es garantizar que la batería se cargue correctamente y no esté sujeta a una sobrecarga. Los dos controladores de carga disponibles en el mercado son un MPPT y un PWM.
La eficiencia de un MPPT es casi un 30 % mayor que la de un PWM, ya que utiliza componentes electrónicos costosos que son de mejor calidad que los componentes del PWM. Los PWM son mejores para los sistemas de paneles solares más pequeños y económicos que no requieren conjuntos de paneles solares. MPPT, por otro lado, está más orientado a aquellos con un sistema más grande, y cuando el voltaje de la matriz solar es significativamente más alto que el voltaje de la batería.
Por ejemplo, si desea conectar un panel solar de 72 celdas a una batería de 12 V, será beneficioso usar un MMPT.
Dimensionamiento del controlador de carga
El tamaño del controlador de carga depende de parámetros como la potencia del panel solar, el voltaje general del sistema, el límite superior de voltaje o la cantidad máxima de voltaje que el controlador puede manejar desde el panel solar.
Cada controlador de carga debe coincidir con el voltaje del sistema. La configuración de voltaje del controlador de carga estándar es 12, 24 y 48.
Luego calculamos la clasificación actual que se calcula tomando el vataje del panel solar dividiéndolo por el voltaje del sistema y luego multiplicando ese valor por el factor de seguridad. Entonces te quedará un valor medido en amperios por voltaje, como 30A/12V.
el inversor
Los inversores solares son uno de los aspectos más importantes de la instalación de un panel solar fuera de la red. Convierte la corriente continua proveniente del panel solar y la batería en energía de CA utilizable para cargar sus electrodomésticos.
Hay 2 tipos de inversores. El primero es una onda sinusoidal modificada y el segundo es un inversor de onda sinusoidal pura. Un inversor de onda sinusoidal modificada es menos eficiente, mientras que el inversor de onda sinusoidal pura es exactamente lo contrario de ambos factores. La forma de onda del voltaje de salida de un inversor de onda sinusoidal pura también tiene una distorsión armónica mucho menor.
El inversor de onda sinusoidal modificada generalmente produce interferencias cuando se alimentan ciertos dispositivos, por lo que si tuviéramos que recomendar uno, la onda sinusoidal pura es la mejor opción para su inversión.
Dimensionamiento del inversor
Los inversores se clasifican utilizando vatios continuos y vatios de sobretensión. El primero es la cantidad total de vatios que el inversor puede soportar indefinidamente, mientras que los vatios de sobretensión son la cantidad de vatios que puede soportar en un período corto.
Los vatios continuos se calculan sumando la potencia nominal de todos los aparatos que funcionan simultáneamente.
La clasificación final del inversor debe respaldar ambas medidas y estar en forma de vataje por vataje. Por ejemplo, si sus vatios continuos suman 163 y sus vatios de sobretensión equivalen a 283, entonces la clasificación de su inversor será de 200 W/300 W, ya que esta es la medida más cercana a esos valores.
Para el tamaño correcto del panel solar, debe asegurarse de que el panel solar, la batería, el controlador de carga y el inversor tengan aproximadamente el mismo voltaje.
Pasos finales
Una vez que tenga todos los componentes que necesita y su panel solar esté configurado y listo para funcionar, comience a montar los componentes. Si desea usar su panel solar fuera de la red en su hogar, estos componentes se pueden instalar en una pieza de madera contrachapada pegada a la pared de su garaje.
Simplemente marque todos los componentes en la madera contrachapada antes de perforar los agujeros, y una vez que todo esté en su lugar y espaciado, puede comenzar a perforar. Ahora que todo está configurado en la madera contrachapada, puede comenzar a cablear los componentes.
El inversor tendrá puertos de entrada para el panel solar, la batería y la carga de CC, y hay muchas instrucciones disponibles en línea para ayudar con el cableado.
Otros componentes que generalmente vienen incluidos con el panel solar y ayudarán con el proceso de configuración incluyen cables, conectores y llaves MC4, fusibles, disyuntores y mucho más. Con todos estos pasos seguidos, estará bien encaminado para vivir un estilo de vida fuera de la red con su panel solar fuera de la red.
Conclusión
Instalar paneles solares fuera de la red no es demasiado complicado y muchos paneles solares incluirán manuales de instrucciones para que pueda comenzar su viaje fuera de la red.
Una vez que se asegure de tener todos los componentes y el panel solar adecuado para usted, su sistema solar aislado será perfecto.
